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肉是人們?nèi)粘Ｊ称废M(fèi)的重要組成部分，世界范圍內(nèi)對(duì)肉類需求的持續(xù)增長(zhǎng)引起了人們對(duì)肉類產(chǎn)品供給的擔(dān)憂。在食品生產(chǎn)中，將植物蛋白轉(zhuǎn)化為動(dòng)物蛋白是低效的，且動(dòng)物養(yǎng)殖給環(huán)境帶來(lái)一定的負(fù)擔(dān)。

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO）統(tǒng)計(jì)，全球牧場(chǎng)面積是農(nóng)田面積的兩倍多，在飼養(yǎng)過(guò)程中又消耗了大約三分之一的農(nóng)作物作為飼料，并且畜牧業(yè)產(chǎn)生了高達(dá)總排放量12%的溫室氣體。因此，肉類消費(fèi)需求與供給之間的矛盾成為亟待解決的問(wèn)題，而人造肉產(chǎn)品的出現(xiàn)為轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)肉類消費(fèi)模式提供了一個(gè)新的選擇。

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目前人造肉主要分為兩種，基于人造肉命名對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展和消費(fèi)者接受程度具有的重要影響而提出的規(guī)范化建議，分別稱兩種人造肉為細(xì)胞培育肉和植物蛋白素肉。

細(xì)胞培育肉又可稱為 in vitro meat, cell-based meat, synthetic meat, culture meat 等，它是通過(guò)提取動(dòng)物身上的胚胎干細(xì)胞，利用組織培養(yǎng)方法生產(chǎn)的動(dòng)物蛋白。由于細(xì)胞培育肉的生產(chǎn)需要復(fù)雜的技術(shù)和大量資金支撐，目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。并且有調(diào)研發(fā)現(xiàn)大多數(shù)消費(fèi)者因?yàn)榧?xì)胞培育肉是非天然的而不能接受。

而另一種人造肉是植物蛋白素肉，可稱為plant-based meat、imitation meat,meatanalogues，是應(yīng)用植物蛋白質(zhì)、脂肪等原料，結(jié)合功能性添加物并經(jīng)過(guò)特定的加工技術(shù)使其具有類似傳統(tǒng)肉類質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、顏色的新產(chǎn)品。

植物蛋白素肉的生產(chǎn)成本相對(duì)較低并且成分天然，具有不飽和脂肪酸含量豐富等健康優(yōu)勢(shì)，并且在風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)等多個(gè)方面都接近真實(shí)肉類，是具有傳統(tǒng)肉制品的質(zhì)地、感官和化學(xué)特性的食品。在對(duì)消費(fèi)者接受人造肉意愿調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，植物蛋白素肉產(chǎn)品具有良好的市場(chǎng)基礎(chǔ)，被認(rèn)為是最合適并且容易被接受的產(chǎn)品。并且有學(xué)者認(rèn)為植物蛋白素肉將對(duì)傳統(tǒng)肉類市場(chǎng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)。

基于植物蛋白素肉的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)潛力，各學(xué)者為提升其生產(chǎn)工藝的進(jìn)行了大量研究，并且通過(guò)了解消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的需求以期獲得與傳統(tǒng)肉類在感官特性及營(yíng)養(yǎng)等方面的一致性。因此本文綜述了植物蛋白素肉的質(zhì)構(gòu)、顏色、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)等品質(zhì)和加工技術(shù)，分析了消費(fèi)者對(duì)于植物蛋白素肉的接受程度，最后闡明了植物蛋白素肉的問(wèn)題和發(fā)展前景[1]。

植物蛋白素肉的基礎(chǔ)成分[1]

在生產(chǎn)植物蛋白素肉時(shí)，質(zhì)地、外觀、風(fēng)味、口感是產(chǎn)品最重要的感官品質(zhì)。因此為了使植物蛋白素肉在感官特性和營(yíng)養(yǎng)成分上更貼近真實(shí)肉，必須要更嚴(yán)格的選擇植物蛋白素肉的基礎(chǔ)成分配方。根據(jù)相關(guān)研究，表1 列舉了制備植物蛋白素肉的基本配方。

表1 植物蛋白素肉的基本配方表

一、蛋白質(zhì)成分

蛋白質(zhì)是是植物蛋白素肉的最主要成分。有研究表明，在飲食中用優(yōu)質(zhì)的植物蛋白質(zhì)替代傳統(tǒng)肉類有益于人體健康，因此現(xiàn)在已有不同來(lái)源的蛋白質(zhì)用于植物蛋白素肉的生產(chǎn)和研發(fā)，不同植物蛋白用于植物蛋白素肉生產(chǎn)的優(yōu)化研究見(jiàn)表2。

表2 不同來(lái)源的植物蛋白在植物蛋白素肉上的研究

（一）大豆蛋白

大豆中通常含有35%～40%的蛋白質(zhì)，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和豐富的功能特性，其在香腸、火腿等加工肉制品中得到廣泛應(yīng)用，提高了肉制品的營(yíng)養(yǎng)和食用品質(zhì)。在蛋白質(zhì)消化率修正氨基酸得分（Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score，PDCAAS）量表上，加工后的大豆蛋白與動(dòng)物蛋白的得分相當(dāng)，因此大豆蛋白是傳統(tǒng)動(dòng)物蛋白的最佳替代品。

在植物蛋白素肉中所應(yīng)用的組織化蛋白是通過(guò)脫脂、部分或全部去除碳水化合物得到大豆分離蛋白或大豆?jié)饪s蛋白后（這種非組織化蛋白成分在植物蛋白素肉產(chǎn)品當(dāng)中起到粘附物質(zhì)、固定脂肪和結(jié)合水分的凝膠特性），經(jīng)過(guò)水化、高溫?cái)D壓以及機(jī)械剪切加工后使得蛋白質(zhì)變性，內(nèi)部的分子空間結(jié)構(gòu)重新排列分布，從而獲得具有分層、纖維狀的組織結(jié)構(gòu)。

與傳統(tǒng)動(dòng)物蛋白相比，這種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白不含膽固醇、低脂肪、低卡路里，是一種健康食品。因此以大豆蛋白作為植物蛋白素肉具有較大的市場(chǎng)潛力，有學(xué)者為改善大豆組織蛋白的質(zhì)地特性進(jìn)行了工藝優(yōu)化研究。但是由于大豆中存在的致敏性物質(zhì)以及豆腥味，其他來(lái)源的蛋白質(zhì)也逐步用于人造肉產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)。

（二）豌豆蛋白

豌豆蛋白富含優(yōu)質(zhì)氨基酸，由于營(yíng)養(yǎng)豐富和致敏性低而備受關(guān)注。相對(duì)于大豆蛋白，豌豆蛋白在相同含水量下還可以吸收更多的脂肪，并且還能通過(guò)鹽離子或者加工條件來(lái)改變蛋白質(zhì)中分子力之間的穩(wěn)定性，優(yōu)化產(chǎn)品的凝膠強(qiáng)度，有效的提高肉制品的質(zhì)構(gòu)。因此有學(xué)者以豌豆蛋白為原料對(duì)提高植物蛋白素肉產(chǎn)品纖維化程度進(jìn)行了工藝參數(shù)的優(yōu)化研究（表2）。

KYRIAKOPOULOU 等認(rèn)為豌豆蛋白是現(xiàn)在已知的最具有制造植物蛋白素肉前景的物質(zhì)。BEYOND MEAT 公司的植物蛋白素肉產(chǎn)品就以豌豆蛋白為主要原料，同樣植物豬肉品牌OMNIPORK 也是主打豌豆植物蛋白素肉產(chǎn)品。

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（三）小麥蛋白

小麥含有13%的蛋白質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。從功能上看，小麥蛋白具有較好的吸水性，經(jīng)過(guò)水化后它的結(jié)構(gòu)伸展開(kāi)，可被拉成絲、線或膜狀，形成內(nèi)聚彈性網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)形成肉的纖維狀結(jié)構(gòu)具有促進(jìn)作用。

在微觀結(jié)構(gòu)上，氫鍵是形成和穩(wěn)定植物蛋白素肉質(zhì)構(gòu)的主要力量，而二硫鍵是形成高水分?jǐn)D壓植物蛋白纖維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵力量，小麥蛋白在增加二硫鍵含量，促進(jìn)形成纖維結(jié)構(gòu)中發(fā)揮了重要作用。在擠壓的過(guò)程中，利用小麥蛋白促進(jìn)纖維結(jié)構(gòu)形成的性質(zhì)能夠開(kāi)發(fā)出高品質(zhì)的植物蛋白素肉產(chǎn)品（表2）。

（四）真菌蛋白

準(zhǔn)確得講，真菌蛋白并不能被歸類于植物蛋白，但是以其為原料開(kāi)發(fā)的人造肉由于咀嚼感和風(fēng)味與肉類相似受到了廣泛的歡迎?；谡婢鞍椎膬?yōu)勢(shì)，有學(xué)者通過(guò)開(kāi)發(fā)新型真菌蛋白來(lái)制造品質(zhì)優(yōu)良的人造肉產(chǎn)品（表2）。

雖然與動(dòng)物蛋白相比，真菌蛋白中鐵和維生素B12 的含量較低，但PDCAAS 為0.91，與動(dòng)物蛋白相近并且富含鋅和硒元素，是一種低能量、高膳食纖維、富含不飽和脂肪酸和多種必需氨基酸的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來(lái)源，是極具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的膳食補(bǔ)充。

真菌蛋白不但不含膽固醇，并且由于其高纖維含量，還可以顯著降低血液中膽固醇以及低密度脂蛋白水平，有效的控制血糖含量。相對(duì)于動(dòng)物蛋白，真菌蛋白生產(chǎn)原料充足、節(jié)能環(huán)保，產(chǎn)品健康營(yíng)養(yǎng)，是未來(lái)食品的發(fā)展方向。

KYOUNGJU KIM 等認(rèn)為以菌絲體形式存在的真菌蛋白肉，比植物蛋白素肉具有更大的市場(chǎng)潛力。ELZERMAN 等人研究表明，消費(fèi)者對(duì)真菌蛋白肉的總體喜愛(ài)程度明顯高于其他肉類替代品。以真菌蛋白為基礎(chǔ)的產(chǎn)品研發(fā)具有擴(kuò)充肉類替代產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)的前景。

二、脂質(zhì)成分

脂質(zhì)含量是產(chǎn)品多汁性、嫩度以及風(fēng)味的重要影響因素，所以脂類是植物蛋白素肉必不可少的成分。為了滿足消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的要求，在傳統(tǒng)肉制品如香腸和火腿中通常含有較高含量的脂肪。但是在加工植物蛋白素肉時(shí)，需要嚴(yán)格控制脂質(zhì)含量，過(guò)多的脂肪會(huì)使產(chǎn)品在擠壓或者剪切時(shí)出現(xiàn)過(guò)度潤(rùn)滑和粘性過(guò)度的現(xiàn)象，對(duì)蛋白質(zhì)等大分子排列產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致擠壓和剪切工藝不能形成恒定的纖維結(jié)構(gòu)，降低產(chǎn)品的氧化穩(wěn)定性。

王洪武發(fā)現(xiàn)添加2%~5%的油脂可以提高豆類蛋白產(chǎn)品的組織化程度和風(fēng)味，然而油脂添加量超過(guò)5%會(huì)使產(chǎn)品質(zhì)地結(jié)構(gòu)緊密性變差，不能很好的形成類似于肉的纖維狀結(jié)構(gòu)。植物蛋白素肉中添加的脂肪通常是植物油，例如菜籽油、椰子油、橄欖油、玉米油等。

在“珍肉”牌豌豆蛋白素肉月餅添加的就是椰子油和橄欖油，同樣Impossible Food 公司主打的植物蛋白素肉系列產(chǎn)品中也加入了椰子油。這種植物性油脂中存在的脂肪酸成分可以減少脂肪在人體內(nèi)的囤積，加速體內(nèi)脂肪的轉(zhuǎn)化率，相對(duì)于動(dòng)物油脂而言不含膽固醇并且具有更好的品質(zhì)，符合植物蛋白素肉產(chǎn)品品牌打造的營(yíng)養(yǎng)、健康優(yōu)勢(shì)。

三、粘合物質(zhì)

粘合物質(zhì)一般分為兩類：一種是改善產(chǎn)品質(zhì)地和稠度的淀粉類，另一種是用于改善產(chǎn)品穩(wěn)定性和形狀的凝膠劑或纖維素如甲基纖維素、菊粉、明膠、黃原膠等。面粉和淀粉類粘合物質(zhì)是通過(guò)物理方式將水和脂肪結(jié)合在一起，通常起填充作用，有利于產(chǎn)品中蛋白質(zhì)、水和脂質(zhì)成分的結(jié)合，使其形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且具有良好的成型性，常見(jiàn)于生產(chǎn)傳統(tǒng)肉制品。

在植物蛋白素肉中，添加淀粉使得產(chǎn)品表面粗糙，組織化程度降低，但是添加一定量的淀粉可以改善產(chǎn)品的感官品質(zhì)，是植物蛋白素肉成型的必要條件。由于淀粉在加工過(guò)程中會(huì)降解為還原糖，經(jīng)過(guò)美拉德等生物化學(xué)反應(yīng)，植物蛋白素肉的顏色也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

洪濱研究發(fā)現(xiàn)添加淀粉降低了植物蛋白素肉的亮度，但添加4%的淀粉可以提高產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)和產(chǎn)品的成型穩(wěn)定性。甲基纖維素是一種改性的纖維素，適量的添加到植物蛋白素肉中將起到良好的粘合作用。其具有的保水、增稠、乳化等功能使產(chǎn)品有更好的成型性和多汁性，因此可以彌補(bǔ)植物蛋白素肉缺乏的肉質(zhì)感、多汁性，在素肉食品當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用，并且甲基纖維素以天然纖維素為原料，熱量低，可以通過(guò)向肉制品中添加甲基纖維素凝膠來(lái)替代脂肪生產(chǎn)出與傳統(tǒng)肉制品相似口感和風(fēng)味的低脂產(chǎn)品。

同時(shí)由于菊粉與甲基纖維素的相似性質(zhì)，也有學(xué)者將其作為肉類脂肪的替代產(chǎn)品研究其理化特性和食用品質(zhì)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)肉中不含纖維，在不降低口感和質(zhì)地的情況下，向植物性蛋白肉產(chǎn)品中加入天然植物纖維，將為這些產(chǎn)品提供比動(dòng)物肉類更有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)勢(shì)。

四、風(fēng)味物質(zhì)

特殊的肉香味是消費(fèi)者選擇肉制品的重要原因之一，在傳統(tǒng)肉制品中會(huì)通過(guò)添加調(diào)味料或風(fēng)味物質(zhì)使制品更符合消費(fèi)者的喜好。為了獲得肉類風(fēng)味，植物蛋白素肉也需要添加調(diào)味物質(zhì)。KYRIAKOPOULOU等認(rèn)為將分離出來(lái)特定的自然揮發(fā)性化合物與多種熱處理相結(jié)合，是賦予植物蛋白素肉以肉的風(fēng)味和香氣的主要方法，例如基于美拉德反應(yīng)的原理，糖與蛋白質(zhì)在熱處理?xiàng)l件下能夠相互作用產(chǎn)生烘烤的香氣。

但是由于植物蛋白素肉在生產(chǎn)過(guò)程中需要擠壓、加熱或剪切工藝，使得原料產(chǎn)生一些物理化學(xué)變化，從而影響預(yù)混原料中添加的香味物質(zhì)的特性。植物蛋白素肉的調(diào)味是復(fù)雜又關(guān)鍵的工藝過(guò)程，因此如何優(yōu)化植物蛋白的風(fēng)味是生產(chǎn)植物蛋白素肉的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

五、著色劑

肉的顏色是消費(fèi)者決定是否購(gòu)買的重要依據(jù)。其顏色主要是由肌紅蛋白所決定，并且在烹飪的過(guò)程中肉由紅色逐漸變成微褐色，所以植物蛋白素肉產(chǎn)品也應(yīng)該考慮烹飪前、烹飪期間、熟制成品的顏色變化。

對(duì)產(chǎn)品著色時(shí)，首先要選擇具有熱穩(wěn)定性的著色成分，例如胡蘿卜素、麥芽和紅木、焦糖色素等。然后將不穩(wěn)定的著色劑和還原糖組合使用，烹調(diào)過(guò)程中不穩(wěn)定的顏色在高溫下降解，而還原糖羰基與蛋白質(zhì)氨基發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生褐變，能夠更真實(shí)的模仿肉在烹調(diào)過(guò)程中的顏色轉(zhuǎn)變。

目前，植物蛋白素肉顏色可以通過(guò)兩種方式調(diào)節(jié)，第一種是加入從植物中提取的具有血紅素的蛋白來(lái)呈現(xiàn)肉色，這種血紅蛋白還可以通過(guò)對(duì)酵母的基因工程改造獲得，目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品尚未采納此方式；第二種則是加入植物基色素例如甜菜根汁等從而模仿肉中肌紅蛋白的顏色[1]。

植物蛋白素肉的加工工藝[2]

目前，能有效形成纖維狀蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、規(guī)模化生產(chǎn)可行性高的植物蛋白肉加工工藝主要包括紡絲法、擠壓法和剪切法。

一、紡絲法

紡絲法制造植物蛋白肉可分為濕法紡絲技術(shù)和靜電紡絲技術(shù)。在濕法紡絲中，高純度的植物蛋白質(zhì)與粘合劑混合溶解在稀堿溶液中形成“紡絲液”，經(jīng)多孔板或噴嘴擠壓到酸性鹽溶液后凝固拉伸纖維化成型。

靜電紡絲利用高壓靜電場(chǎng)對(duì)植物蛋白質(zhì)高分子溶液或熔體的擊穿作用，在噴射裝置和接收裝置間施加高壓靜電場(chǎng)，噴射裝置前端的紡絲液滴形成圓錐形泰勒錐，并向接收裝置方向拉伸形成射流，溶劑揮發(fā)后最終在接收裝置上形成無(wú)紡狀態(tài)的蛋白質(zhì)納米纖維。

濕法紡絲需要使用大量酸和堿，化學(xué)污染大，食用安全性低，在植物蛋白肉的生產(chǎn)上已被逐步淘汰。靜電紡絲要求植物蛋白質(zhì)原料不僅溶解度高、粘度高、電導(dǎo)率高、表面張力高，而且需要在溶解狀態(tài)下以無(wú)規(guī)卷曲形態(tài)存在，以促使噴絲過(guò)程中原料相互作用發(fā)生纏繞。然而，植物蛋白肉的常見(jiàn)原料豆類蛋白主要以球蛋白形式存在，在水溶液中容易凝聚。

雖然化學(xué)改性或添加助溶劑能夠提高靜電紡絲原料性能，在入口食品制造上卻并不適用。目前，只有在乙醇水溶液中以無(wú)規(guī)卷曲形態(tài)存在的玉米醇溶蛋白以及加熱狀態(tài)下成無(wú)規(guī)卷曲形態(tài)的明膠、乳清蛋白被發(fā)現(xiàn)具有靜電紡絲加工植物蛋白肉的可能，但明膠或乳清蛋白是否符合植物蛋白肉生產(chǎn)的原料許可還待商榷。由此可見(jiàn)，受原料約束，靜電紡絲在植物蛋白肉上的應(yīng)用發(fā)展空間有限。

二、擠壓法

擠壓加工集物料的混合、均質(zhì)、熟化、成型等多個(gè)單元操作于一體，植物蛋白肉原料通過(guò)螺桿輸送壓縮，在加熱的機(jī)筒中受到剪切力和摩擦力雙重作用形成熔融流體，維持蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的氫鍵、范德華力、離子鍵和雙硫鍵遭到破壞，蛋白質(zhì)高度規(guī)則的空間結(jié)構(gòu)瓦解，肽鏈松散伸展呈相對(duì)線性，隨著剪切不斷進(jìn)行，不斷增多的呈線性蛋白質(zhì)分子鏈相互靠近吸引；當(dāng)物料被擠壓經(jīng)過(guò)模頭時(shí)，在定向流動(dòng)作用下產(chǎn)生一定程度的取向排列，形成纖維狀組織結(jié)構(gòu)。

擠壓加工具有原料適用性寬、連續(xù)性較好、工藝集成性高、無(wú)污染物排放等特點(diǎn)，是目前植物蛋白肉最常見(jiàn)的生產(chǎn)加工方式。

根據(jù)物料含水率不同，擠壓工藝可分為物料水分含量低于40%的低水分?jǐn)D壓和物料水分含量高于40%高水分?jǐn)D壓，其中，始于20世紀(jì)60年代的低水分?jǐn)D壓技術(shù)對(duì)原料的蛋白質(zhì)含量要求不高，設(shè)備可為單螺桿或雙螺桿擠壓機(jī)，機(jī)筒的溫度設(shè)置由喂料端到模頭端依次為低-高-高，濕物料以高溫狀態(tài)流經(jīng)模頭，物料水分瞬間變成熱蒸汽導(dǎo)致擠出物發(fā)生膨脹，制得的產(chǎn)品含水量低，結(jié)構(gòu)呈膨化海綿狀，大小、形狀和風(fēng)味多樣，口感松軟，主要用于植物蛋白肉的香腸和肉餅制作，使用前需要復(fù)水處理。

始于20世紀(jì)80年代的高水分?jǐn)D壓技術(shù)需采用帶有冷卻模具的雙螺桿擠壓機(jī)，要求原料中的蛋白質(zhì)含量在60%以上，機(jī)筒的溫度設(shè)置由喂料端到模頭端依次為低-高-低，擠出物中的水分得以保留，制品組織化程度高、富有彈性和韌性，更接近動(dòng)物肉制品，可直接食用。

模具設(shè)計(jì)以及操作參數(shù)如機(jī)筒溫度、物料含水率、喂料速度、螺桿轉(zhuǎn)速等會(huì)在蛋白質(zhì)原料特性的基礎(chǔ)上對(duì)植物蛋白肉擠壓成品的色澤、外觀、質(zhì)構(gòu)造成重要影響。

Palanisamy等發(fā)現(xiàn)水分是影響乳扇豆擠壓形成蛋白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。含水率低于40%時(shí)，乳扇豆蛋白的水化作用不完全，無(wú)法有效交聯(lián)。含水率高于68%時(shí)，蛋白變性程度減少，物料粘度減小，蛋白質(zhì)的相互作用與交聯(lián)反應(yīng)程度相應(yīng)降低。

擠壓轉(zhuǎn)速顯著影響擠出物的顏色呈現(xiàn)效果，高轉(zhuǎn)速能夠提高擠出物的持水性能。由于能耗低、制品性能好，高水分?jǐn)D壓工技術(shù)在植物蛋白肉生產(chǎn)上的應(yīng)用潛力獲得行業(yè)普遍認(rèn)同。

三、熱剪切法

植物蛋白肉的熱剪切法加工技術(shù)與所需設(shè)備由荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的 Atze Jan van derGoot 教授發(fā)明改進(jìn)。熱剪切法工藝借用剪切流概念，設(shè)備核心主體已經(jīng)從小型的嵌套圓錐“Shear Cell”發(fā)展到適合規(guī)模生產(chǎn)的“Couette Cell”，后者由兩個(gè)嵌套圓筒組成，外層圓筒保持固定不動(dòng)，內(nèi)層圓筒可以勻速旋轉(zhuǎn)。將植物蛋白原料和水混合加入所謂的“剪切區(qū)”即圓筒間隙后，通過(guò)調(diào)節(jié)圓筒轉(zhuǎn)速與溫度，控制加工時(shí)間，即可在剪切力和加熱的簡(jiǎn)單組合下將植物蛋白質(zhì)原料加工為均一、分層的纖維結(jié)構(gòu)。

Atze Jan van der Goot 團(tuán)隊(duì)使用 Couette Cell，在溫度 90-110℃、內(nèi)圓筒轉(zhuǎn)速 5-50 rpm、作用時(shí)長(zhǎng) 5-25 min 下剪切大豆分離蛋白與小麥麥麩蛋白的混合原料，獲得了微觀尺度各向異性的多層纖維狀植物蛋白肉。

此外，他們還應(yīng)用 Couette Cell 成功加工了果膠與大豆分離蛋白混合物以及大豆?jié)饪s蛋白的纖維結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在剪切法中高溫可以降低混合原料粘度，加速蛋白質(zhì)伸展，直接改變混合物的相分離和變形過(guò)程，提高剪切成型物的柔韌性，是影響剪切工藝重構(gòu)植物蛋白結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。

原料屬性不同，所需加工溫度不同，使用Couette Cell 在不同溫度下剪切豌豆分離蛋白與小麥麥麩蛋白混合物，95℃的剪切成型物呈軟面團(tuán)狀，110℃為含小部分纖維的形態(tài)弱凝膠，120℃為纖維結(jié)構(gòu)，130℃為脆性的纖維結(jié)構(gòu)，140℃則是層狀結(jié)構(gòu)。采用相同條件、在 95-140℃下剪切大豆分離蛋白與小麥麥麩蛋白混合物，不管溫度如何變化，剪切成型物均具有明顯的纖維結(jié)構(gòu)。

由于 Couette Cell 加工植物蛋白肉的剪切力恒定、機(jī)械能耗比擠壓工藝下降約 10%，加工容量擴(kuò)大時(shí)不需要重新設(shè)計(jì)設(shè)備，增加剪切區(qū)長(zhǎng)度即可，極具工業(yè)應(yīng)用生產(chǎn)植物蛋白肉潛力，熱剪切技術(shù)已獲得聯(lián)合利華、奇華頓、宜瑞安等公司共同投資，相關(guān)研發(fā)試用正在推廣階段。

總結(jié)與展望[1]

由人造肉掀起的改變傳統(tǒng)肉類飲食結(jié)構(gòu)概念的熱潮，引發(fā)了相關(guān)行業(yè)對(duì)于植物蛋白素肉產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)營(yíng)銷策略的高度重視，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)植物基食品的行業(yè)快速發(fā)展，但幾乎沒(méi)有系統(tǒng)性的文獻(xiàn)研究中國(guó)消費(fèi)者對(duì)于人造肉的認(rèn)知和消費(fèi)接受情況，因此對(duì)接受用植物蛋白素肉完全或部分替代肉類的關(guān)鍵因素和態(tài)度還有待進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研。

在加工技術(shù)上，國(guó)內(nèi)主要通過(guò)雙螺桿擠壓的加工工藝來(lái)制備植物蛋白素肉產(chǎn)品，并且多數(shù)以大豆、豌豆組織蛋白為主要原料，同時(shí)添加其他種類復(fù)配組織蛋白來(lái)提高植物蛋白素肉產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)，使其具有更均勻的肉質(zhì)感以及纖維感。在風(fēng)味和顏色方面通過(guò)結(jié)合不同功能特性的添加劑來(lái)呈現(xiàn)與傳統(tǒng)肉類產(chǎn)品相似的感官特性。

面對(duì)新興產(chǎn)品發(fā)展?jié)摿薮蟮臋C(jī)遇下，人造肉產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)過(guò)程中雖已有較顯著成果，但同樣仍面臨著許多技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求的挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)通過(guò)改進(jìn)加工技術(shù)、風(fēng)味物質(zhì)和各類添加劑的結(jié)合所生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)肉還是具有一定的差異性。

另外，人造肉的價(jià)格對(duì)比傳統(tǒng)肉類的優(yōu)勢(shì)并不大，這是因?yàn)楫a(chǎn)品對(duì)于加工技術(shù)和功能性添加成分的要求和依賴性較強(qiáng)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高?，F(xiàn)研究階段還需要進(jìn)行技術(shù)革新來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量，如何將植物蛋白素肉與傳統(tǒng)肉一樣具有高度纖維化結(jié)構(gòu)、細(xì)膩緊實(shí)的口感、特殊香氣風(fēng)味、顏色以及多汁感是一系列巨大的挑戰(zhàn)。

同時(shí)對(duì)比國(guó)外植物蛋白素肉的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，國(guó)內(nèi)缺乏高端工藝設(shè)備，具有風(fēng)味以及著色物質(zhì)的專利壁壘。因此需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)性高、感官特性更能接近真實(shí)肉類并且定價(jià)合適的植物蛋白素肉產(chǎn)品，為未來(lái)市場(chǎng)上日益增大的消費(fèi)需求提供更優(yōu)質(zhì)的選擇。